摘 要 精密農業(yè)是大數(shù)據與農業(yè)種植整合的農業(yè)應用與實踐體系，代表了“農業(yè)4.0”模式下重要的農業(yè)發(fā)展方向。概述精密農業(yè)的概念及發(fā)展現(xiàn)狀，對我國精密農業(yè)的發(fā)展趨勢進行了分析與探討。

關鍵詞 農業(yè)4.0；精密農業(yè)；發(fā)展模式；發(fā)展趨勢

中圖分類號：F320.1 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.22.022

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2013年德國政府提出了“工業(yè)4.0”的概念，它定義了信息技術在工業(yè)化進程中的重要作用，引起了國際社會的極大關注。2年后，“農業(yè)4.0”概念于2015年提出，“農業(yè)4.0”可以概述為由物聯(lián)網、移動互聯(lián)網和云計算支持的現(xiàn)代農業(yè)形式。在1.0傳統(tǒng)農業(yè)，2.0機械化農業(yè)，3.0信息農業(yè)之后，“農業(yè)4.0”模式將現(xiàn)代農業(yè)提升到了一個新的發(fā)展階段[1]。

精密農業(yè)是大數(shù)據與農業(yè)種植整合的農業(yè)應用與實踐體系，代表了“農業(yè)4.0”模式下農業(yè)重要的發(fā)展方向。相關信息顯示，全球精密農業(yè)市場將從2014年至2020年以12.4%的年復合增長率增長，達到45.5億美元。中國作為一個傳統(tǒng)農業(yè)大國，如何應對人口、經濟及環(huán)境的多重壓力，實現(xiàn)有限資源條件下農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建立精密農業(yè)的發(fā)展模式不失為科學的發(fā)展方向。

1精密農業(yè)的概念

精密農業(yè)是一個農業(yè)應用和實踐系統(tǒng)，包括數(shù)據獲取、數(shù)據解碼、數(shù)據優(yōu)化和田間活動等環(huán)節(jié)[2]（圖1）。使用數(shù)據科學根據每個單位的農田的具體情況精確調節(jié)和優(yōu)化農業(yè)投資和管理措施，從而最大限度地提高產量和經濟效益，同時減少資源利用，保護農業(yè)生態(tài)。其中，數(shù)據信息的獲取工作包括作物相關信息，包括作物外部信息與內部信息；數(shù)據解碼則是通過一系列軟件應用技術來分析信息，并將該信息通過網站或應用程序呈現(xiàn)給農業(yè)從業(yè)者，包括種植者和農業(yè)技術服務人員；田間工作主要用于指導現(xiàn)場工作，以實現(xiàn)精確種植、精確灌溉、精確噴灑，以最大限度地提高產量和經濟效益。

2國外精密農業(yè)的發(fā)展概況

近年來，國外眾多農業(yè)機構及跨國公司均已開始布局精密農業(yè)，從而能夠應對未來農業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)。Monsanto（孟山都）在數(shù)據科學和精密農業(yè)方面投入了大量資金，在2012年花費2.5億美元收購Precision Planting，2014年收購Solum的土壤分析業(yè)務部門，2015年整合氣候合作平臺并且將其作為未來的主要發(fā)展方向。

如今，精密農業(yè)企業(yè)已經成為投資者眼中藍籌股。Monsanto的精密種植業(yè)務部門最近與AGCO就精確種植相關數(shù)據進行了合作，住友化學子公司瓦特美國與Iteris就農業(yè)數(shù)據分析達成協(xié)議；DuPont（杜邦）與John Deere簽署了數(shù)據共享協(xié)議，并與AGCO和Raven簽署了無線數(shù)據傳輸解決方案合作協(xié)議。

跨國公司和專業(yè)農業(yè)機構對精密農業(yè)的熱情也吸引了大量風險投資和具有巨大市場潛力的多元化投資者的進入。據美國風險投資公司統(tǒng)計，2015年農業(yè)和食品行業(yè)的風險投資大幅增長達到4.86億美元，增長54%。以Google風投為例，Google風險投資公司與其他投資者聯(lián)手，于2016年5月份在農民商業(yè)網絡中投資1 500萬美元，通過建立農場信息數(shù)據庫，為管理者提供種子使用、施肥量、種植方法、環(huán)境因素等農場信息；Google風投與以色列GreenSoil投資公司合作，對智能灌溉公司CropX進行投資；Google風險投資公司與Andreessen Horowitz等7家公司合作，在農業(yè)軟件Granular上注資1 870萬美元；此外，Google 風投正致力于開展氣候分析和作物生產數(shù)據開拓的投資評估。

不難發(fā)現(xiàn)，以Google風投為首的資本已經確立精密農業(yè)為農業(yè)發(fā)展的重要發(fā)展方向，并致力于打造以土壤物聯(lián)網為基礎的精密種植、智能灌溉與精準生產為一體的農業(yè)管理體系。

3我國精密農業(yè)的發(fā)展概況

在全球范圍內，精密農業(yè)的發(fā)展仍不平衡。美國作為精密農業(yè)覆蓋的市場主體，經長期探索和積累發(fā)展，精密農業(yè)已經發(fā)展出成熟的行業(yè)標準和商業(yè)模式。以Monsanto為例，其下屬的Climate Basic平臺在美國已經覆蓋了3 000萬hm2的作物面積，意味著美國45%的玉米和大豆使用了該平臺；同時，Monsanto將

1 hm2 37美元的固定價格改為1 hm2 7美元來鼓勵農民使用Climate Pro，該系統(tǒng)到目前為止覆蓋了美國200萬hm2的耕地。而在南美洲，亞太和歐洲，特別是在巴西、阿根廷、東歐和中國，精密農業(yè)仍處于早期階段，但政府及民間資本對精密農業(yè)的關注度日趨提高。

我國自20世紀90年代開始研究精密農業(yè)，并在北京、上海、新疆和黑龍江等地開展了大規(guī)模應用試點。2005年我國開始進行測土配方施肥試驗。據我國農業(yè)部統(tǒng)計，配制施肥后，作物產量平均增長4%～7%，節(jié)省30%的應用成本。2014年底，我國農業(yè)部提出了到2020年主要農作物、化肥和農藥使用量為零增長的計劃，期望以精確施肥作為帶動精密農業(yè)發(fā)展的突破口。

隨著我國土地轉讓政策的穩(wěn)步推進，國家土地流轉呈現(xiàn)加快趨勢，2014年底我國實現(xiàn)土地流轉總量2 670萬hm2，同比增長18.3%，轉移土地占農民承包耕地的30.4%。根據發(fā)達國家農業(yè)發(fā)展進程，精密農業(yè)的發(fā)展需求將會隨農業(yè)市場擴張和農業(yè)產業(yè)集約化的過程逐漸增加，日益增長的中國農業(yè)市場需求也催生了傳統(tǒng)農業(yè)新理念產生的相關驅動因素。

2015年，我國農業(yè)部啟動了稻米、小麥、玉米、大豆、棉花、蔬菜等8個品種全產業(yè)鏈農業(yè)信息分析預警試點，并籌建了全產業(yè)鏈分析預警團隊，建立了比較完整的農業(yè)信息平臺及農業(yè)部市場預警專家委員會，從而能夠科學地對農產品市場進行分析和評價。我國農業(yè)部還發(fā)布了16種農業(yè)物聯(lián)網應用模式，期望利用物聯(lián)網實施“互聯(lián)網+”現(xiàn)代農業(yè)模式，從而實現(xiàn)資源節(jié)約與高效利用相結合、環(huán)保節(jié)能與生產效率提高相融合、生產環(huán)節(jié)與營銷環(huán)節(jié)智能化的先進農業(yè)生產模式。

4我國精密農業(yè)的發(fā)展趨勢

中國一直致力于穩(wěn)步推進農業(yè)信息化和精細農業(yè)的現(xiàn)代農業(yè)生產模式，但在推進先進生產模式時需要考慮到眾多影響因素的存在。例如：精密農業(yè)的市場缺乏科學的技術規(guī)范與成熟管理體系，數(shù)據信息系統(tǒng)的建立需要長時間的科研投入與整合，數(shù)據的收集與整理及云處理中心的建立需要實力企業(yè)的進入，公眾對農業(yè)信息管理及精密農業(yè)的接受程度受相關軟體的實用性及簡易性影響。

不難看出，中國發(fā)展精密農業(yè)之路需要考慮政策、財政、科研及公眾接受度等多方面影響，未來信息化的實用性將成為助推中國傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)全面轉變的關鍵。

參考文獻：

[1]Cornelia Weltzien.Digital agriculture or why agriculture 4.0 still offers only modest returns[J].Landtechnik，2016，71（2）：66-68.

[2]National Research Council.Precision Agriculture in the 21st Century：Geospatial and Information Technologies in Crop Management[M].Washington，DC：National Academy Press，1997. （責任編輯：敬廷桃）